编写用动态规划解决数塔问题
时间: 2023-08-02 12:20:11 浏览: 148
动态规划数塔问题
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数塔问题是一个经典的动态规划问题,它的描述如下:给定一个由n行数字组成的数塔,如下图所示,从顶部出发,在每个节点可以选择向左或向右走,依次走到底部,使得所经过的数字之和最大。每次只能走到下一行相邻的两个节点。
```
5
8 4
3 6 9
7 2 9 5
2 8 4 1 7
```
使用动态规划思想,可以得到以下解题步骤:
1. 定义状态:设f[i][j]表示从第i行第j个数字开始走到最后一行所能得到的最大数字之和。
2. 状态转移方程:对于第i行第j个数字,其下一行相邻的数字为f[i+1][j]和f[i+1][j+1],那么状态转移方程为f[i][j] = max(f[i+1][j], f[i+1][j+1]) + a[i][j],其中a[i][j]表示第i行第j个数字的值。
3. 初始状态:对于最后一行的每个数字,其状态值为其自身的值,即f[n][j] = a[n][j]。
4. 求解目标:最终的目标是求解f[1][1],即从顶部开始走到底部所能得到的最大数字之和。
根据上述步骤,可以使用以下的动态规划代码实现数塔问题的求解:
```python
# 假设a为一个n行n列的二维数组,表示数塔的数字
def max_sum(a):
n = len(a)
f = [[0] * n for _ in range(n)]
# 初始化最后一行状态值
for j in range(n):
f[n-1][j] = a[n-1][j]
# 从倒数第二行开始逐行计算状态
for i in range(n-2, -1, -1):
for j in range(i+1):
f[i][j] = max(f[i+1][j], f[i+1][j+1]) + a[i][j]
# 返回顶部节点的状态值
return f[0][0]
```
以上代码的时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(n^2),可以通过数塔问题的所有测试用例。
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